本文來(lái)自硅星人，作者/Juny。
“智能”足球，AI裁判、可循環(huán)球場(chǎng)……這屆世界杯上的黑科技居然這么多。
隨著昨天法國(guó)隊(duì)2:0戰(zhàn)勝摩洛哥，2022年卡塔爾世界杯即將進(jìn)入最緊張的冠亞軍爭(zhēng)奪戰(zhàn)。除了精彩的球賽之外，此次，“壕無(wú)人性”主辦方卡塔爾成為了大家關(guān)注和討論的熱點(diǎn)。
據(jù)統(tǒng)計(jì)，本屆世界杯卡塔爾投入了約2200億美元，總獎(jiǎng)金基金高達(dá)10億美元。對(duì)比一下，在卡塔爾之前，巴西、俄羅斯兩屆世界杯投資都僅為百億美元。2021年世界銀行披露的卡塔爾GDP為1795.7億美元，也就是說(shuō)，卡塔爾世界杯的總花費(fèi)已經(jīng)是去年GDP的1.2倍。雖然卡塔爾以前從沒(méi)踢進(jìn)過(guò)世界杯，但是真的是為足球下血本啊。
在這巨額投入的背后，除了對(duì)于基礎(chǔ)設(shè)施、比賽場(chǎng)館的建設(shè)之外，此次對(duì)球場(chǎng)內(nèi)外的科技改造也是史上最多、規(guī)模最大。
與4年前相比，在今年的世界杯中，各種黑科技扮演了更加重要的作用，甚至在很多場(chǎng)比賽中都成為了決定球隊(duì)“生死”的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。
來(lái)跟硅星人來(lái)一起看看這屆世界杯上有哪些有趣或者讓人惱火的科技應(yīng)用吧。
｜升級(jí)版AI裁判，掌握球隊(duì)的“生死”話語(yǔ)權(quán)
此次大賽，爭(zhēng)議最大的莫過(guò)于AI智能裁判，它不僅在球迷眼中C位出圈，還在多場(chǎng)比賽中扮演了至關(guān)重要的作用。
2018年，視頻助理裁判VAR技術(shù)首次進(jìn)入世界杯，允許在發(fā)生進(jìn)球、是否判罰、是否直接紅牌以及紀(jì)律處罰對(duì)象錯(cuò)誤等4種情況下介入。但當(dāng)時(shí)由于VAR技術(shù)的局限，在賽程中引起了不小的爭(zhēng)議，特別是在決賽中，法國(guó)隊(duì)通過(guò)VAR判罰獲得關(guān)鍵點(diǎn)球獲勝，讓很多球迷發(fā)出了質(zhì)疑。
但此次，VAR大幅升級(jí)成為了更用數(shù)據(jù)說(shuō)話、更公開公正的AI裁判。首先，在體育場(chǎng)屋頂安裝了12個(gè)專用跟蹤攝像頭，讓跟蹤足球和每個(gè)球員的數(shù)據(jù)點(diǎn)多達(dá)29個(gè)，同時(shí)能夠以每秒50次的頻率計(jì)算他們?cè)谇驁?chǎng)上的確切位置。
視頻助理裁判組總共可以使用42個(gè)攝像機(jī)，其中8個(gè)是慢動(dòng)作，4個(gè)是超慢動(dòng)作。慢動(dòng)作回放主要用于事實(shí)情況，例如識(shí)別身體進(jìn)攻的接觸點(diǎn)或進(jìn)攻的位置，正常速度回放用于主觀判斷。視頻裁判組除了VAR系統(tǒng)之外，還有三位人工視頻助理裁判來(lái)共同判定。
此次世界杯上的機(jī)位，圖片來(lái)自FIFA
此外，比賽還首次引入了全新的半自動(dòng)越位技術(shù)（SAOT），為裁判組提供更好的技術(shù)支持。
基于高速攝像機(jī)以及置于足球內(nèi)部傳感器返回的數(shù)據(jù)，該系統(tǒng)能夠非常精確地檢測(cè)到球員踢球的時(shí)間點(diǎn)，再通過(guò)結(jié)合肢體和足球的跟蹤數(shù)據(jù)并應(yīng)用人工智能，在幾秒鐘內(nèi)就給視頻裁判自動(dòng)發(fā)出越位警報(bào)。
在通知現(xiàn)場(chǎng)裁判之前，視頻裁判會(huì)通過(guò)手動(dòng)檢查踢球點(diǎn)和自動(dòng)創(chuàng)建的越位線來(lái)驗(yàn)證提議的決定。為了保證公開、公平、公正，在視頻裁判和主裁判確認(rèn)判罰后，AI裁判系統(tǒng)將使用完全相同的位置數(shù)據(jù)點(diǎn)生成3D動(dòng)畫，詳細(xì)說(shuō)明球員身體在球場(chǎng)上的位置和判罰結(jié)果。然后在體育場(chǎng)的大屏幕和轉(zhuǎn)播信號(hào)中播出。
在此次世界杯之前，半自動(dòng)越位識(shí)別技術(shù)（SAOT）已經(jīng)在足壇已經(jīng)經(jīng)受了一定的實(shí)戰(zhàn)檢驗(yàn)，包括去年在卡塔爾舉辦的阿拉伯足球賽、歐洲超級(jí)杯和歐冠比賽等。
圖片來(lái)自FIFA
在今年的比賽中，AI裁判的發(fā)揮了重要的作用。
比如在小組賽首輪中沙特對(duì)陣阿根廷，阿根廷隊(duì)打進(jìn)的3個(gè)進(jìn)球最后全部被智能裁判系統(tǒng)判罰越位無(wú)效，最后讓沙特“爆冷”贏下比賽。
再比如在被稱為“死亡之組”的E組淘汰賽中，日本隊(duì)對(duì)陣西班牙。一旦日本贏下比賽，就將在小組賽中淘汰掉曾拿過(guò)4次世界杯冠軍的德國(guó)隊(duì)。比賽的第50分鐘，日本隊(duì)?wèi){借救回一顆似乎已經(jīng)出界了的球，成功破門反超西班牙，引起了巨大的爭(zhēng)議。
如果用肉眼看，該球確實(shí)已經(jīng)到了界外。然而，通過(guò)AI裁判的最終數(shù)據(jù)顯示，當(dāng)時(shí)足球的投影與底線重合了1.88毫米，而根據(jù)規(guī)則，足球出界的定義是指球體正上方的垂直投影要完全越出底線，因此判定進(jìn)球有效。也正是這個(gè)AI裁判的決定，最終把“四星德國(guó)”最后送回了家。
日本隊(duì)具有爭(zhēng)議的進(jìn)球，圖片來(lái)自網(wǎng)絡(luò)
在本屆世界杯上，這樣的例子多次出現(xiàn)。同時(shí)，由于SAOT技術(shù)的引入，也讓本次世界本的越位判罰大大增加，也因此被一些網(wǎng)友戲稱為“越位杯”。
｜對(duì)球場(chǎng)內(nèi)外的各個(gè)角落，進(jìn)行科技大改造
在綠茵場(chǎng)之外，此次卡塔爾世界杯的各項(xiàng)硬件、軟件也都具有前所未有的科技感。
首先是在球場(chǎng)建設(shè)上，為了保持比賽場(chǎng)地的涼爽舒適，此次舉辦比賽的8個(gè)體育場(chǎng)中，有7個(gè)采用了利用太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化的熱能制冷技術(shù)。足球場(chǎng)地四周以及觀眾席下部都安裝有通風(fēng)口，比賽期間冷風(fēng)會(huì)源源不斷地從通風(fēng)口推送到場(chǎng)地和觀眾區(qū)。此外，獨(dú)特的可伸縮屋頂還能顯著改善制冷過(guò)程，一旦遇到惡劣天氣，可伸縮屋頂還可以自動(dòng)關(guān)閉。
另外唯一一個(gè)沒(méi)有安裝冷風(fēng)系統(tǒng)的974體育場(chǎng)是世界杯歷史上第一個(gè)完全可拆卸的體育場(chǎng)。這個(gè)體育館使用集裝箱和模塊化鋼架搭建，其中974就代表著這個(gè)體育館用了974個(gè)可回收的集裝箱。世界杯比賽結(jié)束后，這個(gè)臨時(shí)場(chǎng)館將被拆除，并援助給欠發(fā)達(dá)國(guó)家。
圖片來(lái)自FIFA
在場(chǎng)館外，所有場(chǎng)地周邊都配備有大量太陽(yáng)能制冷ElPalm涼亭，同時(shí)提供他們提供USB充電座和WiFi接入。出租車、停車場(chǎng)、地鐵系統(tǒng)和場(chǎng)館出入口的交通信息，都將通過(guò)定制的App即時(shí)向觀眾推送，球迷們此次將還能夠直接在體育場(chǎng)的座位上點(diǎn)餐。
針對(duì)有特殊身體狀況的球迷，此次世界杯還非常貼心的為其提供了全新的技術(shù)支持。比如使用電脈沖，通過(guò)觸覺(jué)手掌通信器向視障人士直播傳遞賽事情況，可以為患有自閉癥或感官處理問(wèn)題的人士提供安全和平靜觀賽空間等。
除了球迷，此次參加世界杯的運(yùn)動(dòng)員們也可以通過(guò)一款名為FIFA Player App的應(yīng)用程序，在每場(chǎng)比賽后，查看自己在賽場(chǎng)上的表現(xiàn)及其他數(shù)據(jù)。包括自己的身體指標(biāo)數(shù)據(jù)，接球和踢球的數(shù)據(jù)，關(guān)鍵時(shí)刻拍攝的多張動(dòng)作照片記錄、智能數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)等等。
圖片來(lái)自FIFA
｜“逐夢(mèng)之旅”：需要充電的“超能力”足球
本次世界杯的比賽用球Al Rihla，更是卡塔爾官方宣傳的一大亮點(diǎn)。
Al Rihla在阿拉伯語(yǔ)中的意思是“旅程”，其設(shè)計(jì)靈感來(lái)自卡塔爾的建筑、標(biāo)志性船只和國(guó)旗。此次，在球面設(shè)計(jì)上，“旅程”由20片SPEEDSHELL模塊通過(guò)熱黏合技術(shù)拼接而成，而非用線縫合，同時(shí)采用了聚氨酯(PU)表皮，通過(guò)三角形狀和彎折設(shè)計(jì)，從而大大降低了足球在空中運(yùn)行的風(fēng)阻系數(shù)。
除了全新的外觀設(shè)計(jì)之外，“旅程”此次最重要的特點(diǎn)還是其球內(nèi)的芯片及傳感器。在四年前的俄羅斯世界杯上，官方首次在足球里內(nèi)置了NFC芯片，用以記錄運(yùn)動(dòng)軌跡、球員射門等比賽細(xì)節(jié)。今年，“旅程”在延續(xù)了內(nèi)置芯片的基礎(chǔ)上進(jìn)行了大幅升級(jí)迭代。
“旅程”內(nèi)嵌了一顆采用“CTR-CORE”系統(tǒng)的中央芯片，能夠?qū)崟r(shí)收集高精度的足球運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)，并以每秒500次的頻率將數(shù)據(jù)發(fā)送給人工智能系統(tǒng)進(jìn)行整合分析。一旦檢測(cè)到越位等犯規(guī)，數(shù)據(jù)將發(fā)送給視頻助理裁判（VAR），讓VAR能在25秒內(nèi)做出判決，比原本系統(tǒng)加快了45秒。
圖片來(lái)自FIFA官方
CTR-CORE的技術(shù)原理類似陀螺儀的芯片，可以記錄足球的初始速度、運(yùn)行速度、運(yùn)動(dòng)角度等。實(shí)際上，CTR-CORE技術(shù)此前在籃球、網(wǎng)球等運(yùn)動(dòng)中已經(jīng)有所應(yīng)用，但此次是第一次被用在對(duì)抗極為激烈的足球上，也對(duì)數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆€(wěn)定性和記錄運(yùn)動(dòng)軌跡的精準(zhǔn)性提出了更高要求。
雖然內(nèi)置了芯片和傳感器，但這絲毫不影響“旅程”的重點(diǎn)和速度。“旅程”是阿迪達(dá)斯連續(xù)第14次為世界杯創(chuàng)造的比賽用球，阿迪達(dá)斯在開發(fā)這款智能足球的時(shí)候，首先進(jìn)行了廣泛的盲人測(cè)試，保證球員區(qū)分不了普通球和裝有傳感器和懸架裝置的球。
此外還進(jìn)行了一系列的機(jī)械射擊測(cè)試，在實(shí)驗(yàn)室環(huán)境中，對(duì)機(jī)器人射擊設(shè)備進(jìn)行編程，以不同的速度、旋轉(zhuǎn)和方向踢球，再使用高速攝像機(jī)評(píng)估球的飛行狀態(tài)，確保內(nèi)置裝置的存在不會(huì)讓球的飛行路徑異常。
由于內(nèi)部傳感器需要一個(gè)小電池驅(qū)動(dòng)，所以這次在每場(chǎng)卡塔爾球賽前都有一個(gè)有意思的現(xiàn)象就是一個(gè)個(gè)足球在場(chǎng)邊“排排坐”的充電。阿迪達(dá)斯表示，充滿電的足球可以大約持續(xù)使用6個(gè)小時(shí)，靜止?fàn)顟B(tài)則可以支撐18天。
圖片來(lái)自Twitter
本周末，世界杯的決賽就將拉開帷幕。到時(shí)候AI裁判是否會(huì)跟上一屆世界杯一樣成為冠軍球隊(duì)的“最佳助攻”，成為一大懸念。
